Inżynieria Ekologiczna Nr 2

130
IN¯YNIERIA EKOLOGICZNA NR 2
Stanis³aw Bednarski, Andrzej Krawczyk
ROZDZIA£ ROZPROSZONYCH UK£ADÓW WIELOFAZOWYCH
TYPU CIECZ-CIECZ I CIECZ-CIA£O STA£E-CIECZ
W pracy omówiono podstawowe zagadnienia zwi¹zane z rozdzia³em mieszanin niejednorodnych
typu O/W i W/O oraz O/S/W i W/S/O. Podano niektóre zale¿noœci maj¹ce wp³yw
na rozdzia³ tych mieszanin i koalescencjê rozproszonej fazy ciek³ej. Przedstawiono szczegó³y
najnowszych rozwi¹zañ hydrocyklonów oraz oddzielaczy wielostrumieniowych i koalizerów
stosowanych do rozdzia³u emulsji dwu- i trójfazowych.
Wprowadzenie
Powstawanie uk³adów wielofazowych jest poœrednim lub finalnym produktem wielu
procesów technologicznych prowadzonych w ró¿nych ga³êziach przemys³u, jak równie¿ s¹
one czêsto tworem niepo¿¹danym, szkodliwym dla œrodowiska i uci¹¿liwym balastem dla
wiêkszoœci zak³adów. Procesy powstawania i w³asnoœci fizycznych tych uk³adów s¹ na ogó³
bardzo zró¿nicowane tak pod wzglêdem sposobu ich wytwarzania, zmieszania i rozproszenia,
jak i sk³adu jakoœciowo-iloœciowego zawartych w nich faz.
Fazê rozproszon¹, czyli wewnêtrzn¹, mog¹ stanowiæ wszystkie trzy fazy skupienia materii,
a fazê ci¹g³¹, czyli zewnêtrzn¹ – gazy i ciecze. Spotykane s¹ tak¿e tzw. wielokrotne
uk³ady wielofazowe, jak np. zawiesiny cz¹stek sta³ych rozproszone nie tylko w oœrodku
ci¹g³ej fazy otaczaj¹cej, ale równie¿ w drugiej fazie p³ynnej rozproszonej w fazie ci¹g³ej.
Tego rodzaju mieszaniny wielofazowe zwane emulsjami trój- lub wielofazowymi s¹ najczêœciej
stabilne i trudne do rozdzielenia.
W polu grawitacji ze wzglêdu na powolne dzia³anie procesu rozdzia³u, wymagana jest
du¿a powierzchnia zabudowy odstojników separacyjnych i d³ugi czas prowadzonego procesu.
Odstêpstwem tu s¹ osadniki wielostrumieniowe wype³nione p³ytami korzystnie sfalowanymi
lub innego rodzaju elementami kszta³towymi, przewa¿nie wykonywanymi z tworzyw
sztucznych, które skracaj¹ drogê a tym samym czas sedymentacji. Czêsto te¿ wykorzystywane
s¹ w nich zjawiska innej natury, jak przyczepnoœæ do powierzchni cia³ sta³ych,
adhezja, kohezja, zwil¿alnoœæ i koalescencja.
Inaczej zjawiska rozdzia³u przebiegaj¹ w ruchu wirowym, gdzie dominuj¹c¹ rolê odgrywaj¹
si³y bezw³adnoœciowe, zwielokrotniaj¹ce dzia³anie na zawieszone w oœrodku ciek³ym
cz¹stki cia³ sta³ych i krople drugiej cieczy, a tak¿e si³y tn¹ce (styczne), powoduj¹ce
odrywanie siê cz¹stek sta³ych od kropel rozproszonej cieczy i/lub pêcherzyków gazu, jak
równie¿ uwalnianie gazu z cieczy spienionych i zemulgowanych.
Celem referatu jest przedstawienie ró¿nych konstrukcji urz¹dzeñ s³u¿¹cych do rozdzielania
zawiesinowych uk³adów wielofazowych, zw³aszcza emulsji olejowo-wodnych
zanieczyszczonych czêœciami sta³ymi i omówienie niektórych zale¿noœci.